极端黑洞形成作为一种临界现象

在本文中，我们证明了极端黑洞出现在引力坍缩的阈值上。更准确地说，我们构建了光滑的单参数族光滑球对称解，用于 Einstein-Maxwell-Vlasov 系统，这些解在色散和坍缩之间插值，且其临界解为极端黑洞。在物理上，这些解可以理解为从过去无穷远射入闵可夫斯基空间的引力自相互作用无碰撞带电粒子束。取决于参数的精确值，我们表明 Vlasov 物质要么由于角动量和电磁排斥的综合作用而色散，要么经历引力坍缩。在参数的临界值处，形成了极端 Reissner-Nordström 黑洞。当跨越极端阈值时，不会出现裸奇点。我们将这种临界现象称为极端临界坍缩，本工作构成了广义相对论中黑洞形成阈值的第一个严格结果。